快速分析中色譜柱的選擇 系列攻略彈：關(guān)于粒徑

近年來，在液相色譜分析領(lǐng)域，“快速分析”的話題越來越多被提起。而在2020年版《中國藥典編制大綱》中，也提到“積極倡導(dǎo)綠色標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)，推廣采用毒性小、污染少、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、簡便實(shí)用的檢測方法”。

“快速分析”能帶來的好處有很多方面，例如，方法開發(fā)階段，提高分析速度可以節(jié)約分析時間；還可以節(jié)約有機(jī)溶劑、降低成本、保護(hù)環(huán)境，等等。

那么，當(dāng)我們談?wù)摽焖俜治鰰r，我們在談?wù)撌裁矗?/strong>

快速分析的目的

● 增加每天所能分析的樣品數(shù)量（早點(diǎn)下班！）

● 謀求更高分離度（早點(diǎn)下班?。?/span>

● 節(jié)約溶劑，降低成本、保護(hù)環(huán)境（省錢?。?/span>

● 減少分析時間過長的項(xiàng)目耗時（早點(diǎn)下班?。?/span>

想要達(dá)成以上目的，可以通過提高流速、縮短色譜柱長度和內(nèi)徑等方法進(jìn)行分析調(diào)整。但是，如果直接縮短柱長或提高流速，可能會對分離造成不良影響，或使目標(biāo)化合物無法溶出、洗脫。反過來說，選擇分離能力強(qiáng)的色譜柱非常關(guān)鍵。

那么，分離能力受哪些因素影響呢？說起背后的原理和實(shí)際操作之間的聯(lián)系，一篇文章可說不完~

因此，鴻朗又開了新的液相豆丁帖——快速分析中色譜柱的選擇系列攻略，希望能在結(jié)合實(shí)際操作的同時，和大家一起探討色譜分析背后的奇妙原理~

那么，今天將對快速分析時的關(guān)鍵因素——粒徑進(jìn)行介紹~

01

粒徑

理論塔板數(shù) N（柱效）= L / H

↓

柱效下降，分離變差

↓

為保證分離，應(yīng)選用小粒徑柱

（3 μm、2 μm）

Van Deemter方程

范德姆特方程我們都很熟悉了：

H =  A + B/u + Cu

A  : 渦流擴(kuò)散項(xiàng)

      ?由粒徑大小決定

B/u  : 縱向擴(kuò)散項(xiàng)

      ?流速越小數(shù)值越大

Cu：傳質(zhì)阻力項(xiàng)

      ?與粒徑大小和流速有關(guān)

相比5 μm柱，3 μm和2 μm柱：

?在同等流速下，理論塔板高度更小

（同等柱長，柱效更高）

?即使在更高流速下，也能保持較低理論塔板高度

（高流速下，也能得到高柱效）

▲粒徑與柱長

樣品：

①地昔帕明  ②丙咪嗪  ③地昔帕明  ④阿米替林  ⑤*丙咪嗪

如上圖，分別使用不同粒徑、不同柱長的IF（S2）和兩款MGIII（S3和S5）色譜柱，對5種抗抑郁藥進(jìn)行了分析。

可以看出，當(dāng)粒徑由5 μm變?yōu)? μm、3 μm變?yōu)? μm時，分別對應(yīng)150 mm、100 mm和50 mm長度的色譜柱，終，在同等理論塔板數(shù)的前提下，分析時間大幅縮短。

也就是說：小粒徑色譜柱能得到更尖銳的峰形和更高的理論塔板數(shù)；縮短色譜柱長度，可相應(yīng)縮短分析時間。

那么，柱長和粒徑之間的換算關(guān)系如何呢？

分離效率：L / Dp

以L / Dp =  50000為前提，

250 mm L，5 μm

↓

150 mm L, 3 μm

or

100 mm L, 2 μm

↓

因此，為保證分離

在縮短柱長的同時，應(yīng)選用小粒徑柱